【令和3年度】第二種電気工事士の過去問と解説【下期 午後 学科 問1〜10】

用語電流［A］とは？

電流とは、電線の中を流れる電気の量のことです。単位はA（アンペア）。水道でいえば、管の中を流れる水の量にあたります。

なぜ？なぜ電流を「水の量」に例えるのか？

電気は目に見えないので、目に見える水の流れに置きかえると動きを追いやすいからです。水がたくさん流れるほど水車が勢いよく回るように、電流が大きいほど電気は多くの仕事をします。

用語電圧［V］とは？

電圧とは、電気を押し出す力の強さのことです。単位はV（ボルト）。水道でいえば水圧にあたります。

用語抵抗［Ω］とは？

抵抗とは、電気の流れにくさのことです。単位はΩ（オーム）。図の中の細長い長方形が抵抗で、横に書かれた数字がその大きさです。

なぜ？なぜ電気に「流れにくさ」があるのか？

電線や部品の中には、電気の通り道を邪魔するものがあるからです。ホースにスポンジが詰まっていると水が通りにくいのと同じで、その邪魔の度合いを数字にしたものが抵抗です。

用語電流計Ⓐ・電圧計Ⓥとは？

電流計Ⓐとは、そこを流れる電流の大きさを測る計器、電圧計Ⓥとは、2点のあいだの電圧を測る計器です。電流計は電線の途中に割り込ませてつなぎ、電圧計は測りたい部品の両はしに横からつなぎます。

なぜ？なぜ電流計と電圧計はつなぎ方がちがうのか？

測るものがちがうからです。電流は「通り抜ける量」なので、通り道の途中に入れないと数えられません。電圧は「2点の押す力の差」なので、部品の入口と出口に横からつなぐ必要があります。なお、計器そのものの抵抗は、計算では考えなくてよいというのが試験での約束です。

用語オームの法則とは？

オームの法則とは、電圧＝電流×抵抗（V＝I×R）という関係のことです。ここから電流＝電圧÷抵抗、抵抗＝電圧÷電流という形も作れます。

なぜ？なぜこの1つの式で3つとも求められるのか？

電圧・電流・抵抗の3つのうち2つが分かれば、残りの1つが決まる関係だからです。V＝I×R の文字のうち、知りたいものを左に持ってくるだけで、ほかの形が作れます。

用語並列（へいれつ）とは？

並列とは、同じ2点のあいだに部品が横に並んでつながっている形のことです。並列の道には、どの道にも同じ電圧がかかります。

なぜ？なぜ並列の道にはどれも同じ電圧がかかるのか？

3本の道の入口が同じ1つの点、出口も同じ1つの点だからです。山の上の池から下の池へ3本の水路が通っていれば、どの水路も同じ高さの差を流れ下ります。電圧はこの「高さの差」にあたるので、3本とも同じになります。

用語直列（ちょくれつ）とは？

直列とは、部品が1本道に並んでつながっている形のことです。直列の部品にはどれも同じ電流が流れます。

なぜ？なぜ直列の部品にはどれも同じ電流が流れるのか？

枝分かれがない1本道だからです。途中で電気がわき出たり消えたりはしないので、左のかたまりから出てきた電流は、そっくりそのまま右の4Ωを通ります。

手順1　中段（8Ω）の電圧　＝　電流 × 抵抗　＝　2 × 8 ＝ 16V

手順2　並列なので、上段・下段にも同じ16Vがかかる

手順3　上段は4Ωと4Ωが1本道なので足し算で8Ω。電流　＝　16 ÷ 8 ＝ 2A

手順4　下段（4Ω）の電流　＝　16 ÷ 4 ＝ 4A

手順5　左のかたまり全体を通る電流　＝　2 ＋ 2 ＋ 4 ＝ 8A

手順6　この8Aが、右の4Ωにそのまま流れる（直列）

手順7　右の4Ωの電圧＝電圧計の値　＝　8 × 4 ＝ 32V

なぜ？なぜ3本の電流を足すと全体の電流になるのか？

左の黒い点で1本の流れが3本に分かれ、右の黒い点でまた1本に合流するからです。川が中州で3つに分かれても、合流したあとの水の量は分かれた3本の合計になります。

覚えるこの問題の覚え方

「分かっている所から、オームの法則で1つずつ広げる」のが、この形の解き方です。①電流計のある道で電圧を出す（2×8＝16V）。②並列の道は同じ電圧なので、ほかの道の電流を出す。③全部足した電流が、直列の4Ωを通る。この3段で、電圧計の32Vが出ます。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．16　…　中段の電圧（2×8＝16V）を出したところで止めてしまった場合の数字です。電圧計がつながっているのは右の4Ωなので、まだ途中です。

ニ．48　…　左のかたまりの16Vと、右の4Ωの32Vを足した値（電池の電圧）です。電圧計は右の4Ωの両はしだけを測っています。

ハ．40　…　誤りです。3本の道の電流（2A・2A・4A）を1本ずつ確かめて足すと、正しい32Vにたどり着けます。

用語導線（どうせん）とは？

導線とは、電気を通すための線のことです。一般的には銅でできています。この問題では「細長い金属の棒」だと思って読んでください。

用語抵抗率ρ（ロー）とは？

抵抗率とは、材料そのものの電気の通しにくさを表す数字です。単位はΩ・m（オーム・メートル）。銅は小さく、鉄は大きいというように、材料ごとに決まっている値です。

なぜ？なぜ抵抗（Ω）とは別に抵抗率（Ω・m）が必要なのか？

同じ銅線でも、長ければ抵抗が大きく、太ければ抵抗が小さくなるからです。抵抗Ωは「その1本の事情」で変わってしまいます。そこで長さと太さの影響を取りのぞいた、材料だけの数字として抵抗率が使われます。

用語直径D・断面積とは？

直径とは、電線を輪切りにしたときの円の、はしからはしまでの長さです。断面積とは、その輪切りの円の面積のことです。この問題の直径Dはmm（ミリメートル）で与えられています。

なぜ？なぜ長さは掛け算で、断面積は割り算なのか？

長い電線は邪魔される区間が長いので、長さに比例して抵抗が増えます。反対に太い電線は電気の通り道が広いので、断面積が2倍なら抵抗は半分です。ホースに例えると、長いホースほど水が出にくく、太いホースほど出やすいのと同じです。

手順1　半径　＝　D ÷ 2

手順2　断面積　＝　(D÷2) × (D÷2) × π　＝　πD² ÷ 4

手順3　抵抗　＝　ρ × L ÷ (πD²÷4)　＝　4ρL ÷ πD²（÷4で割ることは、×4を分子に移すことと同じ）

用語D²（ディーの2乗）とは？

D²とは、D×Dのことです。右上の小さな「2」は同じ数を2回かけるという印です。

なぜ？なぜ直径を2乗するのか？

面積はたて×よこのように、長さを2回かけて出すものだからです。直径が2倍になると、断面積は2×2＝4倍になります。つまり太さの影響は2乗で効くので、式の中のDは必ず2乗になります。

手順1　1mm　＝　0.001m　＝　10⁻³m（1mの1,000分の1）

手順2　D［mm］をmに直すと　D × 10⁻³［m］

手順3　D²は　D² × 10⁻⁶［m²］（10⁻³を2回かけるので10⁻⁶）

手順4　分母に10⁻⁶があるのは、分子に10⁶をかけるのと同じ

手順5　よって　抵抗　＝　4ρL ÷ πD² × 10⁶

用語10⁶・10⁻³とは？

10⁶とは、10を6回かけた数（1,000,000＝100万）のことです。10⁻³とは、1を10で3回割った数（0.001）のことです。

なぜ？なぜ10⁻⁶で割ることが10⁶をかけることになるのか？

0.000001で割るのは、100万倍するのと同じだからです。例えば「1を0.5で割る」と2になります。小さい数で割ると、答えは大きくなるという関係です。

覚えるこの問題の覚え方

「Lは1乗で上、Dは2乗で下、4は上、10⁶は最後」と形で覚えましょう。長い電線ほど抵抗は大きいのでLは分子、太さは面積で効くのでDは2乗で分母。円の面積の「÷4」がひっくり返って分子の4になり、mmが混ざると×10⁶がつきます。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．ρL²÷πD²×10⁶　…　Lが2乗になっていて、4も抜けています。長さは1乗で効くので誤りです。

ハ．4ρL²÷πD×10⁶　…　LとDの2乗が入れかわった形です。2乗になるのは面積を作る直径Dのほうです。

ニ．4ρL÷πD×10⁶　…　Dを2乗し忘れた形です。断面積は直径を2回かけて作ります。

用語電熱器とは？

電熱器とは、電気を流して熱を出す器具のことです。電気ストーブや電気ケトルのヒーター部分がこれにあたります。

用語消費電力［W］とは？

消費電力とは、1秒あたりに使う電気のエネルギーの量のことです。単位はW（ワット）。500Wは1秒あたり500J（ジュール）のエネルギーを使う、という意味です。

なぜ？なぜ電熱器では「使った電気＝出た熱」と考えてよいのか？

電熱器は、使った電気のエネルギーをほぼ全部熱に変える器具だからです。モーターのように回転の仕事に使われる分がありません。そのため試験では消費した電気のエネルギーを、そのまま発熱量として計算します。

用語発熱量［J・kJ］とは？

発熱量とは、出てきた熱のエネルギーの量のことです。単位はJ（ジュール）で、1kJ＝1,000Jです。

なぜ？なぜ「W×秒」でJになるのか？

W（ワット）がもともと「1秒あたり何Jか」を表す単位だからです。1秒で500Jなら、2秒で1,000J、10秒で5,000Jになります。1秒あたりの量×秒数＝全体の量という、時給×時間＝給料と同じ考え方です。

手順1　1時間30分　＝　90分

手順2　90分を秒に直す　＝　90 × 60 ＝ 5,400秒

手順3　発熱量　＝　電力 × 秒数　＝　500 × 5,400 ＝ 2,700,000J

手順4　kJに直す（1,000で割る）　＝　2,700,000 ÷ 1,000 ＝ 2,700kJ

コツkWとhで計算する方法

500W＝0.5kW、1時間30分＝1.5時間として、0.5×1.5＝0.75kW・h。ここで1kW・h＝3,600kJなので、0.75×3,600＝2,700kJ。同じ答えになります。1kW・hが3,600kJになるのは、1,000W×3,600秒＝3,600,000Jだからです。

覚えるこの問題の覚え方

「J＝W×秒」。時間は必ず秒に直す。これがこの問題のすべてです。1時間＝3,600秒と覚えておくと、1時間30分なら3,600＋1,800＝5,400秒とすぐ出せます。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ロ．750　…　500W×1.5時間＝750W・hを、単位を直さないまま答えにした数字です。W・hとkJは別の単位です。

ハ．1,800　…　30分を忘れて1時間だけで計算すると、500×3,600＝1,800,000J＝1,800kJになります。

イ．450　…　誤りです。時間を秒に直して掛け算すれば2,700kJになります。

用語単相（たんそう）とは？

単相とは、2本の電線で電気を送るふつうの交流のことです。家庭用コンセントの100Vや、エアコン用の200Vがこれにあたります。

用語負荷（ふか）とは？

負荷とは、電気を使う機械や器具のことです。電灯・モーター・ヒーターなどをまとめてこう呼びます。

用語力率（りきりつ）とは？

力率とは、流れた電気のうち、実際に仕事（熱・光・回転）に使われた割合のことです。80%＝0.8として計算に使います。

なぜ？なぜ流れた電気が全部は仕事に使われないのか？

モーターなどの中にあるコイル（電線をぐるぐる巻いた部品）は、電気を一時的にためては返す動きをするからです。この行ったり来たりするだけの電流も電線を流れますが、仕事にはなりません。その結果、電線を流れる電流は、仕事に必要な分より多くなります。

なぜ？なぜ電流を求めるときは力率で「割る」のか？

電圧×電流×力率＝消費電力なので、電流＝消費電力÷(電圧×力率)と変形できるからです。力率が小さいほど、同じ仕事をするのにより多くの電流が要るという意味でもあります。

手順1　2.0kWをWに直す　＝　2,000W

手順2　力率80%を小数に直す　＝　0.8

手順3　電圧×力率　＝　200 × 0.8 ＝ 160

手順4　電流　＝　2,000 ÷ 160 ＝ 12.5A

コツ答えの見当をつける方法

力率が100%なら、2,000÷200＝10Aです。力率が100%より小さいと、電流は必ず10Aより大きくなります。選択肢で10Aより大きいのは12.5だけなので、これだけで選べます。

覚えるこの問題の覚え方

「力率は割る。電流は力率100%のときより増える」と覚えましょう。仕事に使われない電流も流れる分、電線の電流は多くなる、とイメージできれば迷いません。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ロ．8.0　…　力率を割らずにかけた場合の数字です。2,000×0.8÷200＝8.0になります。

ハ．10.0　…　力率を使わなかった場合の数字です。2,000÷200＝10になります。

イ．7.2　…　誤りです。力率で正しく割れば電流は必ず10Aより大きくなるので、10Aより小さい7.2にはなりません。

用語三相3線式（さんそうさんせんしき）とは？

三相3線式とは、3本の電線で、タイミングを少しずつずらした3つの交流を送る方式のことです。工場や大きなビルのモーターに使われます。図の「3φ3W」は、3相（φ）・3線（W）という意味の記号です。

なぜ？なぜ3つの交流をずらして送るのか？

3つを3分の1周期ずつずらすと、3本で互いに行き帰りの道を分け合えるからです。電線3本で効率よく大きな電力を送れるうえ、モーターをなめらかに回しやすいという利点もあります。

用語Y結線（スター結線）とは？

Y結線とは、3つの抵抗の片方のはしを1点にまとめ、もう片方をそれぞれ3本の電線につなぐつなぎ方のことです。形がアルファベットの「Y」に似ているので、こう呼ばれます。読み方は「スター結線」です。

用語線間電圧（せんかんでんあつ）・相電圧（そうでんあつ）とは？

線間電圧とは、3本の電線のうち2本のあいだの電圧で、図の200Vがこれです。相電圧とは、Y結線の抵抗1つにかかる電圧のことです。

なぜ？なぜ200Vを2で割った100Vにならないのか？

3つの交流はタイミングがずれているので、2つの抵抗の電圧を足すとき、ふつうの足し算にならないからです。ずれた2つを合わせると、1つ分の√3倍（約1.73倍）です。そのため、抵抗1つの電圧は200÷√3になります。三相の計算では、この√3がたびたび登場します。

用語√3（ルート3）とは？

√3とは、2回かけると3になる数のことです。約1.73で、この試験では√3＝1.73を使うと問題文の注に書かれています。

手順1　抵抗1つにかかる電圧（相電圧）　＝　200 ÷ √3 ＝ 200 ÷ 1.73 ＝ 約115.6V

手順2　抵抗1つの電流　＝　電圧 ÷ 抵抗　＝　115.6 ÷ 10 ＝ 約11.56A

手順3　Y結線なので、電線の電流Iも同じ　＝　約11.6A

例Y結線とΔ（デルタ）結線のちがい

Y（スター）結線　…　抵抗1つの電圧＝200÷√3。電線の電流＝抵抗の電流。

Δ（デルタ）結線　…　3つの抵抗を三角形につなぐ形。抵抗1つの電圧＝200Vそのまま。電線の電流＝抵抗の電流×√3。

覚えるこの問題の覚え方

「Yは電圧を√3で割る。Δは電流に√3をかける」と、√3がどこに付くかをセットで覚えましょう。Yの形は中心で2つの抵抗が200Vを分け合うので、1つ分の電圧が小さくなる、とイメージできます。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ニ．20.0　…　√3で割るのを忘れて、200÷10＝20と計算した数字です。Y結線では抵抗1つに200Vはかかりません。

イ．8.3　…　誤りです。相電圧115.6Vを10Ωで割れば11.6Aです。

ハ．14.3　…　誤りです。Y結線の抵抗1つの電圧は200÷√3と押さえておけば選ばずに済みます。

用語単相2線式（たんそうにせんしき）とは？

単相2線式とは、行きと帰りの2本の電線で電気を送る方式のことです。図の「1φ2W」は1相（φ）・2線（W）という意味。家庭用コンセントの100Vがこの方式です。

用語電線の抵抗 r とは？

電線そのものが持っている、わずかな抵抗のことです。この問題では区間ごとに1本0.1Ωです。銅線は電気を通しやすい材料ですが、抵抗は0ではありません。

用語抵抗負荷とは？

抵抗負荷とは、電熱器や白熱電球のように、抵抗だけでできている電気の使い手のことです。図ではb−b′間とc−c′間に1つずつあり、5Aと10Aが流れています。

用語電圧降下（でんあつこうか）とは？

電圧降下とは、電線に電流が流れることで、電線の先へ行くほど電圧が下がる現象のことです。下がる大きさは電流×電線の抵抗で求めます。

なぜ？なぜ電線を通ると電圧が下がるのか？

電線の抵抗で、電気を押す力が少しずつ使われてしまうからです。長いホースの先ほど水の勢いが弱くなるのと同じです。そのため電源側の電圧は、負荷側より、下がった分だけ高いことになります。

なぜ？なぜa−b間には15Aも流れるのか？

a−b間の電線は、b−b′の負荷とc−c′の負荷の両方へ電気を運ぶ通り道だからです。水道の本管が、手前の家と奥の家の両方の水を運ぶのと同じで、電源に近い区間ほど電流が大きくなります。

なぜ？なぜ行きの線と帰りの線の両方で電圧が下がるのか？

電気は行きの線を通って負荷へ行き、帰りの線を通って電源に戻るからです。上の線にも下の線にも同じ電流が流れ、どちらの0.1Ωでも電圧が下がります。だから1区間の電圧降下は電流×0.1×2本です。

手順1　b−c間の電圧降下（2本分）　＝　10 × 0.1 × 2 ＝ 2V

手順2　b−b′間の電圧　＝　100 ＋ 2 ＝ 102V

手順3　a−b間の電流　＝　5 ＋ 10 ＝ 15A

手順4　a−b間の電圧降下（2本分）　＝　15 × 0.1 × 2 ＝ 3V

手順5　a−a′間の電圧　＝　102 ＋ 3 ＝ 105V

覚えるこの問題の覚え方

「遠い所から電源へ、下がった分を足しながら戻る」。そのとき①手前の区間ほど電流は合計で増える、②電線は行きと帰りの2本ぶん、の2つを忘れないようにしましょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．102　…　b−b′間の電圧（100＋2）で止めてしまった数字です。a−b間の電圧降下がまだ足されていません。

ロ．103　…　a−b間の15Aの電圧降下（3V）だけを足し、b−c間の2Vを忘れた場合の数字です。

ハ．104　…　誤りです。区間ごとの電流（10Aと15A）と2本分を確かめれば105Vになります。

用語単相3線式（たんそうさんせんしき）とは？

単相3線式とは、3本の電線で100Vと200Vの両方を取り出せる配線方式のことです。図の「1φ3W」は1相・3線の意味です。多くの住宅への引き込みに使われています。

用語中性線（ちゅうせいせん）とは？

中性線とは、単相3線式の真ん中の電線のことです。上の線と中性線のあいだが100V、中性線と下の線のあいだが100V、上と下の線のあいだが200Vになります。

用語電力損失（でんりょくそんしつ）とは？

電力損失とは、電線の抵抗によって熱になって失われる電力のことです。1本あたり電流×電流×抵抗（I²R）で求めます。単位はW（ワット）です。

なぜ？なぜ電力損失は「電流×電流×抵抗」なのか？

電力は電圧×電流で、電線で下がる電圧は電流×抵抗だからです。この2つを組み合わせると、(電流×抵抗)×電流＝電流²×抵抗になります。電流が2倍になると損失は4倍に増える、という点も大事です。

なぜ？なぜ中性線の電流が打ち消し合うのか？

中性線は、上の回路と下の回路が共同で使う1本の道で、2つの電流はこの道を逆向きに流れようとするからです。10A入って10A出ていけば、残りは0です。上下の負荷の電流が同じとき（平衡しているとき）だけ、中性線の電流は0になります。

なぜ？なぜ中性線に電流が流れないと損失も0になるのか？

損失は電流×電流×抵抗なので、電流が0なら0×0×0.2＝0Wだからです。抵抗0.2Ωがあっても、電流が流れなければ熱は出ません。

手順1　上の線の損失　＝　10 × 10 × 0.2 ＝ 20W

手順2　中性線の電流は　10 − 10 ＝ 0A。損失　＝　0W

手順3　下の線の損失　＝　10 × 10 × 0.2 ＝ 20W

手順4　合計　＝　20 ＋ 0 ＋ 20 ＝ 40W

覚えるこの問題の覚え方

「上下が同じ電流なら、中性線はお休み」。損失を数えるのは外側の2本だけで、1本あたり電流²×抵抗。この2つで、単相3線式の損失はすぐ出せます。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．4　…　電流を2乗せずに、10×0.2×2本＝4と計算した数字です。損失は電流×電流×抵抗です。

ロ．8　…　誤りです。1本あたり10×10×0.2＝20Wを確かめれば選ばずに済みます。

ニ．80　…　誤りです。外側の2本で20W＋20W＝40Wになります。

用語金属管工事（きんぞくかんこうじ）とは？

金属管工事とは、電線を金属のパイプに通して配線する工事のことです。電線が外からの衝撃に守られるのが利点です。

用語600Vビニル絶縁電線（IV）とは？

600Vビニル絶縁電線とは、銅の線をビニルで1重に覆った電線のことです。略してIV（アイブイ）と呼ばれます。Iは英語のIndoor（屋内）、Vはビニルの頭文字です。

用語軟銅線（なんどうせん）とは？

軟銅線とは、やわらかく加工した銅の線のことです。曲げやすいので、屋内の配線に使われます。

用語断面積3.5mm²（平方ミリメートル）とは？

電線の銅の部分を輪切りにしたときの面積です。3.5mm²は、細い線を何本もより合わせた「より線」の太さの表し方です。

用語許容電流（きょようでんりゅう）とは？

許容電流とは、その電線に流し続けても安全な電流の上限のことです。これを超えると電線が熱くなりすぎて、ビニルが傷んだり、火災の原因になったりします。

なぜ？なぜ電線に流せる電流に上限があるのか？

電流が流れると、電線の抵抗で熱が出るからです。電流が大きいほど熱は増えます。ビニルの覆いが耐えられる温度を超えないように、太さごとに流してよい電流が決められています。

例よく出る許容電流（周囲温度30℃以下・軟銅線）

単線1.6mm　…　27A

単線2.0mm　…　35A

単線2.6mm　…　48A

より線2mm²　…　27A

より線3.5mm²　…　37A

より線5.5mm²　…　49A

用語電流減少係数（でんりゅうげんしょうけいすう）とは？

電流減少係数とは、管に何本もの電線をまとめて入れたとき、許容電流を減らすためにかける数のことです。この問題では0.70と与えられています。

なぜ？なぜ管に何本も入れると許容電流を減らすのか？

管の中で電線どうしが互いに温め合い、熱が逃げにくくなるからです。毛布を何枚も重ねると暑くなるのと同じです。そこで、1本あたりに流せる電流を少なめにして安全を保ちます。

手順1　より線3.5mm²の許容電流　＝　37A

手順2　金属管に3本入れるので、電流減少係数0.70をかける

手順3　37 × 0.70 ＝ 25.9A

手順4　小数点以下1位を四捨五入　＝　26A

覚えるこの問題の覚え方

「3.5mm²＝37A」は、2mm²＝27A、5.5mm²＝49Aと3つ並べて覚えると混ざりにくくなります。太くなるほど流せる電流も増えるという並びです。あとは問題文の係数をかけるだけ、と型で押さえましょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ニ．49　…　5.5mm²の許容電流そのものです。太さも違い、係数もかけていません。

ハ．34　…　5.5mm²の49Aに0.70をかけると34.3になり、この数字になります。太さの取り違えです。

イ．19　…　2mm²の27Aに0.70をかけると18.9になり、この数字になります。こちらも太さの取り違えです。

用語幹線（かんせん）とは？

幹線とは、建物に引き込んだ電気を、各部屋や各機械へ枝分かれさせる前の太い本線のことです。木の幹から枝が出るように、幹線から各機械への配線が分かれます。

用語電熱器Ⓗ・電動機Ⓜとは？

電熱器Ⓗとは、電気で熱を出す器具、電動機Ⓜとは、電気で回転するモーターのことです。図ではⒽが5A、Ⓜが5Aと15Aです。

用語過電流遮断器（かでんりゅうしゃだんき）とは？

過電流遮断器とは、決められた以上の電流が流れたときに、自動で電気を止める装置のことです。図のBの四角がこれで、配線用遮断器（ブレーカー）を表します。

用語定格電流（ていかくでんりゅう）とは？

定格電流とは、その機械を正しく使ったときに流れる電流のことです。

用語需要率（じゅようりつ）とは？

需要率とは、つながっている機械のうち、同時に使う割合のことです。100%＝全部を同時に使うと考えて計算します。

手順1　電動機の電流の合計（I_M）　＝　5 ＋ 15 ＝ 20A

手順2　電熱器の電流の合計（I_H）　＝　5A

なぜ？なぜ電動機だけを別に合計するのか？

電動機は回り始める瞬間に、定格電流よりずっと大きな電流が流れるからです。この始動電流に備えて、電動機の分だけ幹線を太めにしたり、ブレーカーがすぐ切れないようにしたりする決まりがあります。そのために電熱器とは分けて数えます。

例幹線の太さを決める電流 I_W の決まり

I_Mが50A以下　…　I_W ＝ 1.25 × I_M ＋ I_H

I_Mが50Aを超える　…　I_W ＝ 1.1 × I_M ＋ I_H

I_MがI_H以下　…　割り増しなしで I_W ＝ I_M ＋ I_H

手順1　I_M＝20A は I_H＝5A より大きく、50A以下なので1.25倍を使う

手順2　I_W　＝　1.25 × 20 ＋ 5 ＝ 25 ＋ 5 ＝ 30A

なぜ？なぜブレーカーは電動機の電流を3倍までにしてよいのか？

電動機の大きな始動電流でブレーカーが切れてしまわないようにするためです。一方で大きくしすぎると幹線を守れないので、幹線の許容電流の2.5倍という上限も決められています。

手順1　3 × I_M ＋ I_H　＝　3 × 20 ＋ 5 ＝ 65A

手順2　2.5 × I_W　＝　2.5 × 30 ＝ 75A

手順3　小さいほうを採る　→　I_B ＝ 65A

覚えるこの問題の覚え方

「太さは1.25倍、ブレーカーは3倍。どちらも電動機だけに掛けて、電熱器はそのまま足す」。50Aを超えたら1.25が1.1に変わる、ブレーカーには2.5×I_Wの上限がある、の2点を添えて覚えましょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ・ロ（I_W 27）　…　1.1 × 20 ＋ 5 ＝ 27 と、50Aを超える場合の1.1倍を使った数字です。I_Mは20Aなので1.25倍を使います。

ハ（I_B 55）　…　誤りです。3 × 20 ＋ 5 ＝ 65A と、2.5 × 30 ＝ 75A の小さいほうは65Aです。

用語配線用遮断器（はいせんようしゃだんき）とは？

配線用遮断器とは、電流が流れすぎたときに自動で電気を止める装置のことです。一般にブレーカーと呼ばれます。定格電流30Aなら、30Aを大きく超える電流が続くと切れます。

用語分岐回路（ぶんきかいろ）とは？

分岐回路とは、幹線から枝分かれして、コンセントや照明へ向かう配線のことです。1つの分岐回路ごとに、1つのブレーカーで守られます。

なぜ？なぜブレーカーの大きさで電線の太さが決まるのか？

ブレーカーは電線を守るための装置だからです。30Aまで流れる回路に細い電線を使うと、ブレーカーが切れる前に電線が熱くなりすぎてしまいます。そのため、ブレーカーが大きいほど太い電線が必要です。

なぜ？なぜコンセントは小さすぎても使えないのか？

15Aのコンセントに、30A近い電流が流れる可能性があるからです。ブレーカーは30Aまで切れないので、コンセントのほうが先に熱を持って傷むおそれがあります。逆に大きすぎるコンセントは、回路の電線より大きな機械をつながれてしまうので使えません。

例ブレーカー・電線・コンセントの組み合わせ（軟銅線）

20Aのブレーカー　…　電線1.6mm以上／コンセント20A以下

30Aのブレーカー　…　電線2.6mm（5.5mm²）以上／コンセント20A以上30A以下

40Aのブレーカー　…　電線8mm²以上／コンセント30A以上40A以下

用語コンセントの図記号とは？

円の中に横線を2本引いた記号がコンセントを表します。半分が黒くぬられているのは、壁に取り付けるコンセントという意味で、ぬられた側が壁です。

用語記号の横の「20A」「30A」「2」とは？

「20A」「30A」はコンセントの定格電流、「2」は差し込み口が2つ（2口）という意味です。何Aとも書かれていなければ15Aのコンセントです。

なぜ？なぜ何も書かれていないと15Aになるのか？

家庭で最も多く使われる15Aのコンセントを「ふつう」として、書くのを省く決まりになっているからです。15A以外のときだけ、20Aや30Aと書き添えます。

手順1　イ　5.5mm²（2.6mmと同じ扱い）・20Aの2口　→　電線もコンセントも条件どおり　⭕

手順2　ロ　2.6mm・数字なし＝15Aの2口　→　コンセントが小さすぎる　❌

手順3　ハ　2.0mm・30A　→　電線が細すぎる　❌

手順4　ニ　8mm²・数字なし＝15Aの2口　→　電線は太くて問題ないが、コンセントが小さすぎる　❌

覚えるこの問題の覚え方

「30Aのブレーカーには、2.6mmと20〜30Aのコンセント」。コンセントはブレーカーの数字か、その1段下（20A）までと覚えると、15Aがはじかれる理由もつかめます。図記号は数字なし＝15A、「2」＝2口です。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ロ．直径2.6mm・2口　…　電線は正しいので選びやすい形です。ただし数字がないので15Aのコンセントで、30Aの回路には使えません。

ニ．断面積8mm²・2口　…　電線が太いから安全と考えると選びやすい形です。電線は問題ありませんが、コンセントが15Aです。

ハ．直径2.0mm・30A　…　コンセントは30Aで条件内ですが、2.0mmは20Aの回路までの太さです。